從安防角度出發(fā),攝像機的安裝非常關(guān)鍵,一旦在選擇和安裝上考慮不夠周到,那會造成監(jiān)控畫面不全或者不夠清晰的問題。因此,本文針對建筑出入口的攝像機選擇和安裝進(jìn)行了深入的分析和探討,為讀者提供了一些參考意見,希望能給大家一些幫助。
我們知道電視監(jiān)控系統(tǒng)的兩大基本功能是:實時監(jiān)視現(xiàn)場狀況和實時圖像記錄,作為事后取證。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控設(shè)備是實現(xiàn)其功能的載體,“人”是監(jiān)控系統(tǒng)的核心主體。人進(jìn)出建筑物要通過各種出入口。不難發(fā)現(xiàn),在一個監(jiān)控系統(tǒng)中,對出入口監(jiān)控越來越重要。通過事后取證,調(diào)閱出入口錄像信息,迅速鎖定突發(fā)事件中違法違規(guī)人員體貌特征,已經(jīng)成為處理突發(fā)事件,破獲案件的重要手段。出入口監(jiān)控攝像機圖像是否清晰,是否展現(xiàn)更多的層次和細(xì)節(jié)已經(jīng)成為事后取證成敗的關(guān)鍵。如何選擇出入口攝像機以及選擇適當(dāng)?shù)陌惭b位置,已經(jīng)成為一個監(jiān)控系統(tǒng)項目的基礎(chǔ)性問題。
眾所周知,CCD攝像機成像是以攝像機光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為核心的,當(dāng)攝像機把被攝對象的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號后,便形成被記錄的信號源。因此在安裝攝像機時,光這個元素是我們必須要時時考慮的。隨著建筑出入口的造型越來越多樣,出入口的光源變化越來越復(fù)雜,因此選擇有處理復(fù)雜光環(huán)境功能的攝像機,以及采取合理的安裝方式,是取得建筑物出入口清晰圖像的必要前提。
下面,我們先說說建筑出入口攝像機安裝方式的選擇與鏡頭調(diào)節(jié)。
室內(nèi)安裝還是室外安裝
室內(nèi)安裝:多數(shù)的傳統(tǒng)方式是將建筑出入口的攝像機安裝在室內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是可選擇監(jiān)控方向安裝(同一幢樓建筑內(nèi)應(yīng)考慮監(jiān)控方向的一致性和封閉性,以保證任何一個進(jìn)入建筑的人員均可在某一出入口留下面部正面圖像)。同時此種方式安裝簡便,布線簡單,便于維護。需要注意的是在攝像機的選擇及安裝位置上要考慮室外光源對攝像機的影響。如果攝像機視場朝室外安裝,則要選擇帶自動光圈,背光補償較強的攝像機。對復(fù)雜光照環(huán)境的出入口則要選用寬動態(tài)攝像、強光抑制攝像機,甚至是增加補充光源。
室外安裝:在室外安裝立桿或依附載體安裝攝像機,采用正面攝像或側(cè)面攝像拍攝出入口圖像。此種方式已經(jīng)逐漸被接受和采用,并取得較好的成像效果。這種方式的優(yōu)點是,白天室外自然光環(huán)境人臉面部光照充分,面部圖像真實,層次分明,能拍攝更多人體特征細(xì)節(jié)。晚上出入口處環(huán)境照明單一,在環(huán)境照明充分的情況下也可得到滿意的夜間人像。該種安裝方式,根據(jù)夜間的環(huán)境照度情況可選用低照度攝像機或普通照度攝像機。這種安裝方式的缺點是,安裝位置受景觀限制,布線略麻煩,某些項目需要涉及切割路面,需要考慮室外景觀環(huán)境。某些建筑出入口受環(huán)境限制無法選用此種方式。
通過上述分析,在建筑環(huán)境容許的情況下,建議優(yōu)先選擇室外安裝方式,同時做好夜間出入口室外的照明。
攝像機安裝角度
根據(jù)安裝位置的不同分為:平角度、俯角度、仰角度。
平角度安裝:攝像機安裝高度接近常人面部高度,充分展現(xiàn)面部特征細(xì)節(jié),是建筑出入口攝像機安裝時的首選角度,室內(nèi)安裝時,可調(diào)整安裝距離、位置、高度以實現(xiàn)平角度。隨著三軸、雙軸可調(diào)半球攝像機的出現(xiàn),多數(shù)攝像機可以采用貼墻安裝方式以接近平角度安裝的實現(xiàn)。其缺點是隱蔽性不強,容易破壞現(xiàn)場環(huán)境景觀,容易受光環(huán)境的影響。
俯角度安裝:這種安裝方式攝像機常常采用吸頂或吊裝方式。其優(yōu)點是安裝方便,隱蔽,可以避免部分光線直接反射的影響。采用這種方式應(yīng)注意攝像機與面部的夾角不宜過大,否則頭頂畫面較大,面部特征較少。缺點是降低識別率。
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仰角度安裝:較為特殊,多出現(xiàn)在一些下沉廣場出入口,地下室出入口,停車場出入口等。這種方式是因現(xiàn)場需要而選擇的特殊方式。此種方式必須考慮各種光源的影響。避免光線干擾。對攝像機的防護也應(yīng)考慮詳細(xì)。攝像機選擇宜用對光處理較為成熟的產(chǎn)品。
上述安裝方式,在實踐中最佳的方式為平角度安裝,它可以更多地展現(xiàn)面部細(xì)節(jié),建議最大俯視角度不超過15度。當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境限制時,為求得最佳效果可適當(dāng)選擇安裝距離以調(diào)整物距實現(xiàn)角度的理想化。
攝像機安裝方向
攝像機安裝方向的選擇,應(yīng)首先統(tǒng)一該建筑的對外出入口攝像機的安裝方向,選擇一致對外或?qū)?nèi),以保證始終有一只攝像機能拍攝到人物的正面圖像。從人像的識別率來看正面攝像>側(cè)面攝像>背面攝像。因此應(yīng)盡量選擇安裝位置使攝像機拍到人的正面圖像。通過實踐發(fā)現(xiàn)攝像機與人臉的水平夾角不大于35度范圍均可保證面部特征明顯。
從景別來看鏡頭的調(diào)節(jié)
從景別來看,圖像可分遠(yuǎn)景、中景、近景、特寫。建筑出入口由于光線復(fù)雜,角度要求高,因此我們建議均采用優(yōu)質(zhì)的手動變焦自動光圈鏡頭。對監(jiān)控建筑出入口,監(jiān)控的主體是進(jìn)入建筑物的人員及活動物體,因此多數(shù)情況下,出入口處的墻體、其他的建筑結(jié)構(gòu)、造型均不是應(yīng)該關(guān)心的重點。我們追求的是最清晰的人員特征圖像。因此在進(jìn)行鏡頭焦距調(diào)節(jié)時應(yīng)盡可能減少畫面中的無效部分(墻體等),盡可能讓人體在畫面中比例更大,同時應(yīng)注意將門框等邊際界定物收在畫面中以確保出人口全部進(jìn)入畫面,這就是所說的應(yīng)該選擇有效近景監(jiān)控模式。
安裝位置對光線的選擇
室內(nèi)安裝時從光源來看有順光、逆光、側(cè)光等幾種安裝位置。
順光是指光線照射方向和攝像機的視場方向一致,人員正面受光均勻,無陰影,色彩還原比較正常。不過如光線過于強烈,會嚴(yán)重?fù)p失主體的表面層次。逆光與順光相反,光線的投射方向和攝像機拍攝方向相反,其主要造型特點是被攝人物主體正面受不到光線照明,主體正面的照度和背景及遠(yuǎn)景照度相差較大,主體正面的細(xì)節(jié)完全損失,面部發(fā)黑,無法進(jìn)行人像特征的識別。
側(cè)光較為常見,室內(nèi)安裝時多數(shù)側(cè)光環(huán)境。側(cè)光是光線的照射方向在人物主體的一側(cè),這種光線使主體人物一半明亮,一半產(chǎn)生陰影,人物暗部層次會受損失,人物表面明暗對比強烈,色彩還原尚可。
室內(nèi)安裝時應(yīng)盡量避免選擇造成逆光出現(xiàn)的安裝位置,如無法回避可選用寬動態(tài)攝像機或增加順光源。要注意強逆光時人像主體正面的照度和背景的照度對比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有任何寬動態(tài)攝像機的動態(tài)比。多數(shù)寬動態(tài)攝像機技術(shù)的實現(xiàn)增強了面部的細(xì)節(jié),但是無法比擬順光環(huán)境下的成像層次和細(xì)節(jié)。因此對這三種的選擇是非常重要的。
建筑出入口攝像機選擇
根據(jù)前面所述選擇合適成像的安裝位置,是建筑出入口監(jiān)控系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)可識別的有效畫面的前提。但是建筑物的硬件條件往往制約我們對安裝位置的選擇,特別是建筑材料的多樣化,造成了安裝位置選擇難度的增加。建筑材料產(chǎn)生的光線直接反射、折射、漫射都對出入口成像造成一定的干擾。因此選擇優(yōu)質(zhì)的攝像機是必要的。在造價條件許可的情況下,應(yīng)選擇高清晰、寬動態(tài)、低照度的攝像機。鏡頭應(yīng)選擇有一定調(diào)焦范圍的優(yōu)質(zhì)自動光圈鏡頭。近年來,帶自動光圈的寬動態(tài)半球也常見于市場,已成為建筑出入口的室內(nèi)安裝首選。隨著產(chǎn)品技術(shù)的深入發(fā)展,對光環(huán)境處理的研究也是當(dāng)今監(jiān)控攝像機的研發(fā)主要方向,相信會有更多成熟的產(chǎn)品應(yīng)用于建筑出入口。
本文是筆者經(jīng)驗之談,供同行交流。電視成像是光的藝術(shù),筆者愿意和各位同行深入交流共同學(xué)習(xí),文中有不足之處歡迎指正。